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觀點 | 規范的理解和應用(一)
作者:拓樸設計楊躍民 添加時間:2020/12/9


結構設計應符合規范的規定,學習規范、正確理解規范才能更好地應用規范進行設計,采用合理的技術,

確保工程安全,保證設計質量。下面談談自己對規范一些條文的理解,大家一起討論,共同提高技術水平。






強制性條文和非強制性條文的約束力


強制性條文直接涉及工程質量和安全、人民生命財產安全、人身健康、環境保護和其他公共利益,

即標準、規范中的黑體字條文。設計必須無條件嚴格執行,違反強制性條文就是違法,

行政部門依據法律和法規中的有關規定進行處罰。




非強制性條文是指強制性條文以外的內容,雖不是強制執行的內容,但是違反了非強制性條文的規定,

造成了工程質量事故的要追究責任。若采取有效措施或具有可靠數據保障工程質量安全可以放松,甚至可以突破。




規范中非強制性條文的用詞“應”


為了方便執行規范條文,規范中的非強制性條文按嚴格程度采用“應”、“宜”、“可”等用詞進行編制

(只有強制性條文才允許使用 “必須”用詞,強制性條文不允許使用 “宜”用詞),

設計執行過程中應區別對待。下面談談對規范用詞“應”的理解,下文中《建筑抗震設計規范》

(GB 50011-2010)簡稱“抗規”,《高層建筑混凝土結構技術規范》(JGJ 3-2010)簡稱“高規”。


“應”:表示嚴格,正常情況下均應這樣做,反面用詞為“不應”和 “不得”。

對于含有“應”的規范條文,工程設計時應該嚴格執行、認真對待,但有時由于建筑使用要求很難滿足,

這時應采取措施進行補強,確保工程結構安全。下面舉例說明:



1. 例一,某學校建筑中的連廊(抗震設防類別為乙類),由于使用功能要求建筑寬度6m,長度30m,

可否采用單跨框架結構?


規范要求:抗規6.1.5條:“……甲、乙類建筑以及高度大于24m的丙類建筑,不應采用單跨框架結構;……”。


問題分析:若采用多跨框架結構、框架支撐、框架-剪力墻等結構體系,會嚴重影響建筑使用,

沒有規范應用的條件,這時可采用單跨框架結構體系,但應采取加強措施,

可以借鑒高規中的“抗震性能化設計”方法進行設計,保證結構的抗震性能,

使結構具有較好的承載力、剛度和延性,滿足抗震設防目標的要求。





2. 例二,高層剪力墻結構,地上11層,結構房屋高度33.6m,抗震設防烈度7度,

抗震基本加速度0.15g,III類場地,請問底部加強區一字墻的最小厚度?


規范要求:高規7.2.1條第2款:“一、二級剪力墻:……,一字獨立剪力墻底部加強部位不應小于220mm,

其他部位不應小于180mm!


問題分析:上述案例,依據高規3.9.3條,結構高度小于80m,抗震等級為三級;依據高規3.9.2條,

設防烈度 7.5度,III類場地,抗震構造措施宜按8度(0.2g)考慮,即本工程抗震構造措施宜為二級;

依據高規7.2.1條,抗震等級一級、二級,底部加強區的一字形墻肢厚度不應小于220mm,

故該墻肢厚度應不小于220mm,多數人不會提出異議。



但是,抗震設防烈度7度時,A級剪力墻結構最大適用高度120m,本工程高度33.6m,33.6/120≈1/4,

結構高度較小。若該工程地上26層,高度78m,高度也未超過80米,二者抗震等級和構造措施的抗震等級均相同,

即一字形墻肢厚度均應不小于220mm。若該工程地上33層,高度100m,高度超過80米,抗震等級為二級,

構造措施的抗震等級為一級,按上述規范要求,該一字形墻肢厚度也是應不小于220mm。


通過三種情況對比,房屋高度相差較大,但是一字形墻肢厚度都不小于220mm,個人感覺不妥!




3. 某剪力墻結構,基礎采用樁筏基礎,樁采用旋挖鉆孔灌注樁,摩擦型樁基,墻下布樁,

部分墻肢下布樁為滿足最小中心距3d的要求,采用圖1布置方式。






規范要求:關于基樁的最小中心距,《建筑樁基技術規范》(JGJ 94-20083.3.3條有要求(見表3.3.3),

條文也有說明,主要基于兩個方面考慮,

1)減小群樁效應對基樁側阻力的影響,可有效發揮基樁的承載力。

2)減小擠土效應,保證成樁工藝和質量。




問題分析:《建筑樁基技術規范》(JGJ 94-20083.3.3條規定了樁基的布置要求,除了樁距外,

還有“宜將樁布置于墻下”的要求。工程設計時宜將樁布置在墻的轉角、縱橫墻交接處和墻的端部,

這樣豎向荷載傳力直接,筏板受力簡單,同時減小筏板的沖切、受剪和抗彎的內力,

進而減小筏板厚度,降低造價。本工程采用旋挖鉆孔灌注樁,屬于非擠土樁,

雖然滿足了規范最小中心距3d的要求,

但是豎向荷載傳力路徑復雜,筏板受力也復雜。適當減小樁距,優先考慮樁布置在墻轉角和交接處,

可以解決豎向荷載傳遞的問題,對于樁距小于3d產生的樁側阻力降低的影響,

設計時可折減樁側阻力復核樁基承載力。




設計建議:


規范中非強制性條文的用詞“宜”



2. 例二,剪力墻結構,地上約束邊緣構件的陰影區如圖1,由于地下室外墻構造要求,

墻厚由200mm調整為250mm,相應地下室和地上對應位置的約束邊緣構件的陰影區如圖2,

請問粗框內的地下室約束邊緣構件的陰影區長度是否有必要呢?



規范要求:抗規6.4.5條第2款:“……。約束邊緣構件沿墻肢長度、……宜符合表6.4.5-3的要求(圖6.4.5-2)”,

高規7.2.15條也有上述規定。


問題分析:根據規范要求,本案例的地下室約束邊緣構件的陰影區長度是“合理的”,甚至可以說“無可挑剔”。

但是由于陰影區長度的改變,造成部分縱向鋼筋不能對齊布置,施工時需要下插錨固或斜坡上延,施工不方便。

震害資料表明地下結構較地上輕微,地下外墻加厚至250mm,即使地下陰影區長度和地上端部對齊,

墻肢的抗震能力也比地上要強,更不會降低,并且地下陰影區的長度嚴格滿足300mm,設

計是不是有點“太認真了”,也不會是規范條文的初衷,退一步講,陰影區的長度即使減小50mm,

會影響墻肢的承載力?


設計建議:本案例中地下室的約束邊緣構件沿墻肢長度可按250mm設計,地下陰影區長度和地上端部對齊布置(圖3)。



3. 如何把控高規3.4節“結構平面布置”和3.5節“結構豎向布置”中的有關規定?


設計建議:上述兩節針對高層建筑的布置規則性進行了規定,屬于抗震概念設計內容,

并且多數條文采用“宜”用詞。由于建筑使用功能的需要,

當下結構布置簡單、均勻、規則的建筑有時不能滿足社會發展的要求,

多數建筑存在平面凹凸、樓板開大洞、扭轉不規則、側向剛度突變、受剪承載力突變、抗側力墻柱不連續等

不規則類型中的一項或多項,這時建筑結構設計首先減少不規則項的數量和嚴重程度,

避免超限高層建筑工程。

針對不規則項,結構設計依據規范有關的規定,應當采用可靠的計算分析方法,采用有效的加強措施,保證建筑物安全。



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